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坡面土壤颗粒组成对雨强和坡度变化的响应研究

2021-06-19罗丹竹

水利规划与设计 2021年6期

罗丹竹,金 鑫

(1.桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室,广西 桂林 541004;2.桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心,广西 桂林 541004)

土壤颗粒组成是指粒径大小不同的颗粒在土壤中所占的比例[1],常用黏粒、粉粒和砂粒在土壤中所占的比例表达[2]。降雨过程中,雨滴击打土壤表面,土壤表层结构在团聚体破碎、分散等作用力下发生破坏,土壤颗粒沿坡面向各个方向发生迁移[3],同时也随着下渗水流通过孔隙向土壤下层移动,造成原位置的土壤颗粒组成发生变化[4]。土壤颗粒迁移是一种普遍发生在土壤中的物理过程[5],在土壤发育和土壤物质迁移过程中起着重要的作用[6]。土壤机械组成是影响水分入渗的主要因素[7],而不同的土壤颗粒组成,其产流产沙规律及土壤的抗蚀性能存在一定的差异[8]。一般而言,土壤颗粒组成中细颗粒含量越多,其黏结能力越强[9],内聚力增大[10],在一定程度上能够促使土壤形成团粒结构,从而增大土壤的抗打击能力。逯海叶等[11]的研究指出,土壤颗粒级配是影响抗剪强度最重要的内在因素,细粒含量越多,土壤的抗剪强度越大。

陈洪松等[12]的研究表明,在相同条件的降雨下,不同大小的坡度形成的径流量不同,导致土壤侵蚀量及侵蚀泥沙颗粒的分布特征存在差别。一些研究结果表明,径流在土壤表面的传输特性决定了先搬运表层细颗粒[13],细颗粒比粗颗粒易被侵蚀,侵蚀泥沙中黏粒含量显著增加。……

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